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摩擦発熱による粘土鉱物の脱水が地震すべりに与える効果の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21340150
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 地質学
研究機関筑波大学 (2010-2011)
独立行政法人海洋研究開発機構 (2009)

研究代表者

氏家 恒太郎  筑波大学, 生命環境系, 准教授 (40359188)

研究分担者 堤 昭人  京都大学, 大学院・理学研究科, 助教 (90324607)
平野 伸夫 (平野 伸天)  東北大学, 大学院・環境科学研究科, 助教 (80344688)
連携研究者 廣野 哲朗  大阪大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (70371713)
研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
2011年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2010年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2009年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワード地震すべり / 摩擦発熱 / 粘土質断層ガウジ / すべり弱化 / 流動化 / 高速摩擦実験 / 断層流動化 / 高速せん断摩擦 / 粘土鉱物 / 流体
研究概要

断層にはしばしば粘土鉱物が多く含まれている。このような断層に沿って地震破壊が伝播するとどうなるのか明らかにするために、回転式摩擦試験機を用いて地震すべりの再現実験を行った。地震時に断層が高速(毎秒約1m)ですべると、摩擦によって断層内部の温度が上昇する。これによって粘土鉱物に含まれていた水が脱水し、摩擦を大きく引き下げ、地震破壊域を拡大するとともに、津波の発生ポテンシャルを高めることが明らかとなった。

報告書

(4件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (15件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Reproduction of thermal pressurization and fluidization of clay-rich fault gouges by high-velocity friction experiments and implications for seismic slip in natural faults2011

    • 著者名/発表者名
      Ujiie, K., A. Tsutsumi, and J. Kameda
    • 雑誌名

      Geological Society, London, Special Publications

      巻: 359 ページ: 267-285

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reproduction of thermal pressurization and fluidization of clay-rich fault gouges by high-velocity friction expenments and implications for seismic slip in natural faults2011

    • 著者名/発表者名
      Ujiie, K., Tsutsumi, A., Kameda, J.
    • 雑誌名

      Geological Society of London Special Publications

      巻: 359 号: 1 ページ: 267-285

    • DOI

      10.1144/sp359.15

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Friction velocity dependence of clay-rich fault material along a megasplay fault in the Nankai subduction zone at intermediate to high velocities2011

    • 著者名/発表者名
      Tsutsumi, A., Fabbri, O., Karpoff, A. M., Ujiie, K. and Tsujimoto, A
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 38 号: 19 ページ: n/a-n/a

    • DOI

      10.1029/2011gl049314

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-velocity frictional properties of clay-rich fault gouge in a megasplay fault zone, Nankai subduction zone2010

    • 著者名/発表者名
      Ujiie, K. and Tsutsumi, A
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 37 号: 24 ページ: 24310-24310

    • DOI

      10.1029/2010gl046002

    • NAID

      120007137370

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-velocity frictional properties of clay-rich fault gouge in a megasplay fault zone, Nankai subduction zone2010

    • 著者名/発表者名
      Kohtaro Ujiie
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 37

    • NAID

      120007137370

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Geological record of thermal pressurization and earthquake instability of subduction thrusts2010

    • 著者名/発表者名
      Kohtaro Ujiie
    • 雑誌名

      Tectonophysics

      巻: 485 ページ: 260-280

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental investigation of frictional melting of argillite at high slip rates : Implications for seismic slip in subduction-accretion complexes2009

    • 著者名/発表者名
      Kohtaro Ujiie
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research 114

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 四万十帯牟岐メランジュにみる沈み込み帯地震発生帯の変形と流体移動2009

    • 著者名/発表者名
      山口飛鳥
    • 雑誌名

      地質学雑誌 115

      ページ: 21-36

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Estimation temperature rise in a shallow slip zone of the megasplay fault in the Nankai Trough2009

    • 著者名/発表者名
      Tetsuro Hirono
    • 雑誌名

      Tectonophysics 478

      ページ: 215-220

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interactions between deformation and fluids in the frontal thrust region of the NanTroSEIZE transect offshore the Kii Peninsula, Japan : Results from IODP Expedition 316 Sites C0006 and C00072009

    • 著者名/発表者名
      Elizabeth Screaton
    • 雑誌名

      Geochemistry, Geophysics, Geosystems 10

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Experimental and microstructural investigations of frictional heating and fluidization in clay-rich fault gouge2011

    • 著者名/発表者名
      Ujiie, K
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall Meeting
    • 発表場所
      Moscone Convention Center, San Francisco, USA
    • 年月日
      2011-12-07
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Experimental and microstructural investigations of frictional heating and fluidization in clay-rich fault gouge2011

    • 著者名/発表者名
      氏家恒太郎
    • 学会等名
      American Geophysical Union
    • 発表場所
      Moscone Convention Center(米国サンフランシスコ)(招待講演)
    • 年月日
      2011-12-07
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] High-velocity frictional properties and microstructures of clay-rich fault gouge in megasplay fault zone2010

    • 著者名/発表者名
      Ujiie, K
    • 学会等名
      Nankai subduction zone, American Geophysical Union Fall Meeting
    • 発表場所
      Moscone Convention Center, San Francisco, USA
    • 年月日
      2010-12-14
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] High-velocity frictional properties and microstructures of clay-rich fault gouge in megasplay fault zone, Nankai subduction zone2010

    • 著者名/発表者名
      Kohtaro Ujiie
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall Meeting
    • 発表場所
      モスコーニ会議場(米国サンフランシスコ)
    • 年月日
      2010-12-14
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 南海付加体における巨大分岐断層の高速せん断摩擦特性と微細構造2010

    • 著者名/発表者名
      氏家恒太郎
    • 学会等名
      日本地質学会第117年学術大会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2010-09-19
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 南海付加体における巨大分岐断層の高速せん断摩擦特性と微細構造2010

    • 著者名/発表者名
      氏家恒太郎
    • 学会等名
      日本地質学会第117年学術大会
    • 発表場所
      富山大学(富山)
    • 年月日
      2010-09-19
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 断層ガウジにおけるthermal pressurizationに関する実験的研究と特徴的微細構造2010

    • 著者名/発表者名
      氏家恒太郎
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2010年度連合大会
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場
    • 年月日
      2010-05-26
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 断層ガウジにおけるthermal pressurizationに関する実験的研究と特徴的微細構造2010

    • 著者名/発表者名
      氏家恒太郎
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2010年度連合大会
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場(千葉県)
    • 年月日
      2010-05-26
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Frictional property and microstructures of splay fault at seismic slip rate2010

    • 著者名/発表者名
      Kohtaro Ujiie
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2010年度連合大会
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場(千葉県)
    • 年月日
      2010-05-24
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Frictional property and microstructures of the Nankai splay fault zone at seismic slip rates2010

    • 著者名/発表者名
      Kohtaro Ujiie
    • 学会等名
      Western Pacific Geophysics Meeting
    • 発表場所
      台北国際会議場(台湾)
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Effects of frictional melting on seismic slip in subduction-accretion complexes : Insights from high-velocity friction experiments and natural pseudotachylytes2009

    • 著者名/発表者名
      氏家恒太郎
    • 学会等名
      2009 AGU Fall Meeting
    • 発表場所
      モスコーニ会議場(米国サンフランシスコ)
    • 年月日
      2009-12-14
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 付加体泥質岩の摩擦熔融に関する実験的研究2009

    • 著者名/発表者名
      氏家恒太郎
    • 学会等名
      日本地質学会第116年学術大会
    • 発表場所
      岡山理科大学(岡山県)
    • 年月日
      2009-09-06
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 沈み込み帯地震発生深度で形成されたシュードタキライトとウルトラカタクレーサイトの特徴2009

    • 著者名/発表者名
      氏家恒太郎
    • 学会等名
      日本地質学会第116年学術大会
    • 発表場所
      岡山理科大学(岡山県)
    • 年月日
      2009-09-05
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Geological record of thermal pressurization and earthquake instability of subduction thrusts2009

    • 著者名/発表者名
      氏家恒太郎
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2009年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場(千葉県)
    • 年月日
      2009-05-20
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Frictional melting of argillite at high slip rates : Implications for seismic slip in subduction-accretion complexes2009

    • 著者名/発表者名
      氏家恒太郎
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2009年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場(千葉県)
    • 年月日
      2009-05-17
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.life.tsukuba.ac.jp/topixarchive/index.html

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.geol.tsukuba.ac.jp/~kohtaro/index.html

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.life.tsukuba.ac.jp/topixarchive/index.html

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.jamstec.go.jp/ifree/ip/04member/index.html

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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